- 原子结构
- 共1652题
下列微粒中,最外层是8个电子,并与Li+相差两个电子层的是( )
正确答案
解析
解:A、F-有2个电子层,最外层电子数为8,核外电子数为10,故A不符合;
B、Mg2+有2个电子层,最外层电子数为8,核外电子数为10,故B不符合;
C、S2-有3个电子层,最外层电子数为8,核外电子数为18,故C符合;
D、Na+有有2个电子层,最外层电子数为8,核外电子数为10,故D不符合.
故选:C.
氰酸(化学式:HOCN)是一种有挥发性和腐蚀性的液体,在水中立刻发生如下反应形成盐X(俗名碳铵):HOCN+2H2O→X.
(1)在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素原子在周期表中的位置是______,该原子核外电子共占据______个轨道.
(2)X所含阳离子的电子式是______;已知25℃时0.1mol/L X溶液pH=7.8,用离子方程式表示原因:______.
(3)能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是______(选填编号).
a.共用电子对偏向:H-N>H-C b.氧化性:NO2>CO2 c.酸性:HNO3>H2CO3 d.沸点:NH3>CH4
(4)据测定,氰酸有两种结构,一种分子内含有叁键,称为正氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构.请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式:______、______.
正确答案
解:(1)在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素是C元素,碳原子的原子结构示意图为,所以碳元素位于第二周期第IVA族,其核外电子排布式为1s22s22p2,该原子核外电子共占据一个1s、一个2s、两个2p共4个轨道,故答案为:第二周期IVA族,4;
(2)根据原子守恒及该物质是铵盐知,X是碳酸氢铵,铵盐中阳离子是铵根离子,其电子式为:,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子而使碳酸氢铵溶液呈碱性,水解方程式为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故答案为:
,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(3)非金属性强弱的判断方法有:和氢气化合的难易程度、其氢化物的稳定性、其最高价含氧酸的酸性、吸引电子能力等,故选ac;
(4)碳为四配位,氮为三配位,氧为两配位,正氰酸分子内含有叁键,异氰酸分子内不含叁键,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构,所以正氰酸和异氰酸的结构简式分别为:
H-O-C≡N,H-N=C=O,故答案为:H-O-C≡N,H-N=C=O;
解析
解:(1)在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素是C元素,碳原子的原子结构示意图为,所以碳元素位于第二周期第IVA族,其核外电子排布式为1s22s22p2,该原子核外电子共占据一个1s、一个2s、两个2p共4个轨道,故答案为:第二周期IVA族,4;
(2)根据原子守恒及该物质是铵盐知,X是碳酸氢铵,铵盐中阳离子是铵根离子,其电子式为:,碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子而使碳酸氢铵溶液呈碱性,水解方程式为:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,故答案为:
,HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-;
(3)非金属性强弱的判断方法有:和氢气化合的难易程度、其氢化物的稳定性、其最高价含氧酸的酸性、吸引电子能力等,故选ac;
(4)碳为四配位,氮为三配位,氧为两配位,正氰酸分子内含有叁键,异氰酸分子内不含叁键,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构,所以正氰酸和异氰酸的结构简式分别为:
H-O-C≡N,H-N=C=O,故答案为:H-O-C≡N,H-N=C=O;
(1)X元素是非金属元素,其原子中有3个未成对电子,轨道的最高能级是3p,则该原子的核外电子排布式是______.
(2)某元素的原子基态时有6个电子处于3d轨道上,则该元素的原子序数为______,该元素原子的d轨道上的未成对电子有______个.
(3)某元素的基态原子失去3个电子后,它的3d轨道上的电子恰好半满,则该元素的原子序数为______,其离子的电子排布式为______.
正确答案
1s22s22p63s23p3
26
4
26
1s22s22p63s23p63d5
解析
解:(1)X元素轨道的最高能级是3p,说明x核外含有3层电子,其原子中有3个未成对电子,3p轨道上有3个电子,次外层有8个电子,其电子排布式为:1s22s22p63s23p3,元素符号为P,
故答案为:1s22s22p63s23p3;
(2)该元素的原子基态时有6个电子处于3d轨道上,说明价电子排布式为3d64s2,补齐前面的得到核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,核外电子数为26,所以原子序数为26,d能级上有5个轨道,每个轨道最多容纳2个电子,所以该元素原子的d轨道上的未成对电子有4个,
故答案为:26;4;
(3)根据构造原理,核外电子排满4s再排3d,元素的基态原子失去3个电子后,它的3d轨道上的电子恰好半满3d5,所以4s上的电子数为2,其原子子的电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2,核外电子数为26,根据洪特规则:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的,所以其离子的电子排布为1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:26;1s22s22p63s23p63d5.
用于合成氨的工业煤气中含有S2H、C2H5SH(乙硫醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理.
H2S+ZnO=ZnS+H2O;
C2H5SH+H2=C2H6+H2S;
C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O;
COS+H2=CO+H2S;
CS2+4H2=CH4+2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为______.
(2)下列有关分子结构的说法正确的是______.
A.C2H4分子中有5个σ键和1个π键
B.COS分子(结构如图1)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构
D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:CS2>COS>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)β-ZnS的晶胞结构如图2,晶胞中S2-数目为______个.
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于______.
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]•8H2O,中心原子的配位数为______.
正确答案
解:(1)钴元素的原子序数是27号,其原子核外有27个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2,
故答案为:[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2;
(2)A.共价单键为σ键,共价双键中一个是σ键、一个是π键,C2H4分子中有5个σ键和1个π键,故A正确;
B.键长与键能成反比,C=O的键长小于C=S,所以COS分子(结构如图1)中键能C=O>C=S,故B正确;
C.硫化氢分子中,硫原子中含有2个共用电子对和2个孤电子对,则H2S分子呈V形结构,故C正确;
D.甲烷分子和乙烷分子中,每个碳原子都含有4个共价单键,所以CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化,故D正确;
故选ABCD;
(3)A.H2O、CO、COS分子中正负电荷重心不重合,所以均是极性分子,故A正确;
B.CS2、COS、CO2的结构相似,其沸点与相对分子质量成正比,所以同压强下沸点:CS2>COS>CO2
,故B正确;
C.结构相似的分子,其沸点与相对分子质量成正比,氢键能增大物质的沸点,所以相同压强下沸点:C2H5SH<C2H5OH,故C错误;
D.CO沸点比N2高和分子的极性有关,前者是极性分子,后者是非极性分子,所以 相同压强下沸点:CO>N2,故D正确;
故选C;
(4)根据图知,硫离子个数==4,
故答案为:4;
(5)离子晶体的熔点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比,氧化锌和硫化锌中,氧离子半径小于硫离子,所以氧化锌的晶格能大于硫化锌,则氧化性的熔点高于硫化锌,
故答案为:氧离子半径比硫离子小,晶格能大;
(6)Na3[Mo(CN)8]•8H2O中中心原子的配位数是8,故答案为:8.
解析
解:(1)钴元素的原子序数是27号,其原子核外有27个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2,
故答案为:[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2;
(2)A.共价单键为σ键,共价双键中一个是σ键、一个是π键,C2H4分子中有5个σ键和1个π键,故A正确;
B.键长与键能成反比,C=O的键长小于C=S,所以COS分子(结构如图1)中键能C=O>C=S,故B正确;
C.硫化氢分子中,硫原子中含有2个共用电子对和2个孤电子对,则H2S分子呈V形结构,故C正确;
D.甲烷分子和乙烷分子中,每个碳原子都含有4个共价单键,所以CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化,故D正确;
故选ABCD;
(3)A.H2O、CO、COS分子中正负电荷重心不重合,所以均是极性分子,故A正确;
B.CS2、COS、CO2的结构相似,其沸点与相对分子质量成正比,所以同压强下沸点:CS2>COS>CO2
,故B正确;
C.结构相似的分子,其沸点与相对分子质量成正比,氢键能增大物质的沸点,所以相同压强下沸点:C2H5SH<C2H5OH,故C错误;
D.CO沸点比N2高和分子的极性有关,前者是极性分子,后者是非极性分子,所以 相同压强下沸点:CO>N2,故D正确;
故选C;
(4)根据图知,硫离子个数==4,
故答案为:4;
(5)离子晶体的熔点与晶格能成正比,晶格能与离子半径成反比,氧化锌和硫化锌中,氧离子半径小于硫离子,所以氧化锌的晶格能大于硫化锌,则氧化性的熔点高于硫化锌,
故答案为:氧离子半径比硫离子小,晶格能大;
(6)Na3[Mo(CN)8]•8H2O中中心原子的配位数是8,故答案为:8.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、K+与S2-核外电子排布完全相同,故A错误;
B、碳、硅原子最外层电子数为4,不易失电子也不易得电子,故B错误;
C、两种中性原子核外电子排布相同,核外电子数相同,质子数相同,为同一元素的不同核素,互为同位素,故C正确;
D、原子形成阳离子,核外电子数减少,核外电子排斥减小,或电子层减少,离子半径减小;原子形成阴离子,核外电子数增大,核外电子排斥增大,离子半径增大,故D错误.
故选:C.
有A、B两原子,A原子的M层电子数是B原子的电子层数,B原子的最外层电子数与A原子的K层电子数相同是A原子M层电子数的,则AB分别为( )
正确答案
解析
解:有A、B两原子,B原子的最外层电子数与A原子的K层电子数相同,则B原子的最外层电子数是2,且是A原子M层电子数的,则A原子M层电子数是4,所以A原子核外有14个电子,为Si元素;A原子的M层电子数是B原子的电子层数,则B的电子层数是4,且最外层电子数是2,根据选项知,只有Ca元素符合,所以B是Ca元素,
故选C.
下列各分子中,所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
正确答案
解析
解:A.H2O中H元素化合价为+1,H原子最外层电子数为1,所以1+1=2,分子中H原子不满足8电子结构,故A错误;
B.BF3中B元素的化合价为+3,B原子核外电子数为3,所以3+3=6,B原子不满足8电子结构,故B错误;
C.四氯化碳中,C原子的最外层电子数为4,化合价为4,则4+4=8,Cl原子的最外层电子数为7,化合价为-1,所以|-1|+7=8,所以该分子中所有原子都满足8电子结构,故C正确;
D.PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,分子中P原子不满足8电子结构,故D错误;
故选C.
下列基态原子的核外电子排布式,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.基态原子的电子排布式应为1S22S22P63S23P2,发生电子跃迁为1S22S22P63S13P3,故A错误;
B.基态原子的电子排布式应为1S22S22P63S23P63d104S2,发生电子跃迁为1S22S22P63S23P63d104S14P1,所以不是基态原子电子排布式,故B错误;
C.基态原子的电子排布式为1S22S22P63S23P64s2,发生电子跃迁为1S22S22P63S13P63d24s1,故C错误;
D.基态原子的电子排布式为1S22S22P63S23P63d104s24p1,符合基态原子电子排布规律,故D正确;
故选D.
构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低.若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.应为E(3d)>E(4s),故A错误;
B.符合构造原理,故B正确;
C.应为E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s),故C错误;
D.E(4f)>E(5s),E(3d)>E(4s),故D错误.
故选:B.
有A、B两种原子,A原子的第三电子层比B原子的第三电子层少3个电子,B原子的第二电子层电子数恰好为A原子第二电子层电子数的2倍.A和B分别是( )
正确答案
解析
解:A原子的第三电子层比B原子的第三电子层少3个电子,说明B原子的L层已经排满8个电子,B原子的第二电子层电子数恰好为A原子第二电子层电子数的2倍,则A元素原子有2个电子层,B元素原子有3个电子层;B原子的第二电子层电子数为8,故A元素原子L层电子数为8×=4,故A为碳元素;A原子的第三电子层比B原子的第三电子层少3个电子,A无第三层,故B为铝元素.
故选D.
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